种植实验揭示施肥效应对粟稳定同位素比值的影响

通过植物遗存稳定同位素分析考察古代的农田灌溉、施肥等农业生产技术,是植物考古中的研究新热点。现代种植实验可为这一研究方向提供重要的依据和参考。本研究开展了针对粟的现代施肥种植实验,并对粟进行了稳定同位素分析,形成了4点主要认识：1)未施肥状态下生长的粟δ¹⁵N均值为3.6‰±0.6‰(n=6),施加有机粪肥的粟δ¹⁵N均值为4.4‰±0.8‰(n=18),施加化肥后粟δ¹⁵N均值为1.0‰±1.0‰(n=8),表明有机粪肥能够提升粟δ¹⁵N值,而化肥则导致粟δ¹⁵N值降低。因此,粟δ¹⁵N值相对于自然基值的增值可反映粟类作物是否施有机粪肥,这为研究古代尤其史前时期的施肥行为提供判断依据。2)粟的种子、叶片、秸秆、稃壳的δ¹³C值分别为-12.7‰±0.3‰、-13.2‰±0.3‰、-12.6‰±0.3‰、-13.5‰±0.4‰,差值较小(<1‰),不同部位间同位素分馏值似可忽略不计,据此推断,人和家畜的δ¹³